Для улучшения обрабатываемости резанием применяют углеродистые стали, с повышенным содержанием серы (0,08 – 0,3 %) и фосфора (0,06 %). В этих сталях сера находится в виде сульфидов марганца, вытянутых вдоль направления прокатки, которые способствуют образованию короткой и ломкой стружки. При повышенном содержании серы уменьшается трение между стружкой и инструментом из-за смазывающего действия сульфида марганца. Фосфор, повышая твердость, прочность и порог хладноломкости, способствует образованию ломкой стружки и получению гладкой блестящей поверхности при резании.
Углеродистые стали с повышенным содержанием серы и фосфора – автоматные стали маркируют буквой А с цифрами за ней: A11, А12, А20, А30, А35. Из стали А12 на быстроходных автоматах изготавливают винты, болты, гайки и различные мелкие детали сложной конфигурации, а из А20, А30, А40Г – детали, работающие в условиях повышенных напряжений. Эти стали выпускают без термической обработки, в виде калиброванных высокоотпущенных (отожженных) и калиброванных нагартованных профилей.
Хорошо обрабатываются точением на станках-автоматах стали со структурой пластинчатого перлита, при этом стружка легко отделяется. Стали с повышенным содержанием серы обладают большой анизотропией свойств, склонны к хрупкому разрушению и имеют пониженный предел выносливости. Улучшение обрабатываемости стали достигается и в результате микролегирования стали Pb, Ca, Se, Те, образующими в
структуре металлические и неметаллические включения. Эти включения создают в очаге резания внутреннюю смазку – тончайший слой, препятствующий схватыванию материала инструмента с материалом обрабатываемой детали, вследствие чего легче отделяется стружка.
Свинец, улучшает обрабатываемость стали при пониженных и средних скоростях резания и улучшает качество обрабатываемой поверхности. Легирование стали 0,15 – 0,3 % Pb повышает скорость резания на 20 – 35 %, а при сохранении постоянной скорости резания увеличивает стойкость инструмента в 2 – 7 раз.
В автомобильной промышленности для деталей, изготавливаемых из прутков на металлорежущих и холодновысадочных автоматах широко применяют улучшаемые и цементуемые (нитроцементуемые) автоматные стали, содержащие свинец (AC – автоматная, содержащая свинец). Так, стали АС38Г2, АС30ХМ, АС38ХГМ и АС40ХТНМ после закалки и высокого отпуска при 550 – 620 °С применяют для изготовления червяка рулевого управления, валика масляного насоса, кольца запорного подшипника и др. Стали АС12ХН, АС14ХГН, АС19ХГН предназначены для изготовления оси сателлитов дифференциала, фланца масляного насоса, тяги, гаек, муфт, деталей типа промежуточной шестерни заднего хода и др. Стали, содержащие свинец, поставляют после улучшения или изотермического отжига.
Стали для деталей, подвергающихся сложной механической обработке (коленчатых валов, шатунов и др.), а также нержавеющие для улучшения их обрабатываемости резанием имеют повышенное содержание серы (0,06 – 0,10 %), кроме того, их легируют селеном (0,04 – 0,10%); стали А35Е, А40ХЕ (Е – селен) применяют после нормализации. Они менее склонны к хрупкому разрушению и позволяют увеличить скорость резания в 1,5 – 1,8 раза, а стойкость инструмента более чем в два раза. Кальцийсодержащие (Ц – кальций) стали (0,002-0,008 % Са), дешевы и нетоксичны, могут быть рекомендованы для широкого использования (АЦ20, АЦ30, АЦ40, АЦ40Х, АЦ40Г, АЦ30ХМ, АЦ20ХН3 и др.).